(57)【要約】      （修正有）【課題】断熱材と他の部材の衝突による断熱材の破損を防止可能なプレス装置を提供することを目的とする。【解決手段】プレス装置1が、互いに近接及び離間するよう駆動される一対の定盤110,210と、一対の定盤110,210の互いに対向するプレス面の各々に取り付けられる熱盤130,230と、定盤と熱盤との間に挟み込まれる厚板形状の断熱材120,220と、プレス面上での断熱材の移動を制限するよう定盤に設けられた枠体と、断熱材の少なくとも側面を覆うように断熱材に取り付けられる金属カバーと、を有する構成とした。【選択図】図１
2010105044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに近接及び離間するよう駆動される一対の定盤と、
前記一対の定盤の互いに対向するプレス面の各々に取り付けられる熱盤と、
前記定盤と前記熱盤との間に挟み込まれる厚板形状の断熱材と、
前記プレス面上での前記断熱材の移動を制限するよう前記定盤に設けられた枠体と、
前記断熱材の少なくとも側面を覆うように前記断熱材に取り付けられる金属カバーと、
を有するプレス装置。
【請求項２】
前記断熱材の、前記定盤及び熱盤のそれぞれとの当接面に低摩擦摺動剤が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記金属カバーが、前記断熱材において前記定盤及び熱盤のそれぞれに対向する２面をさらに覆っていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレス装置。
【請求項４】
前記金属カバーの、前記定盤及び熱盤のそれぞれに対向する２面に、低摩擦摺動剤が塗布されていることを特徴とする請求項３に記載のプレス装置。
【請求項５】
前記金属カバーの前記断熱材との当接面に、低摩擦摺動剤が塗布されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のプレス装置。
【請求項６】
前記金属カバーが鋼板から形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項７】
前記鋼板がステンレス鋼板であることを特徴とする請求項６に記載のプレス装置。
【請求項８】
前記定盤には、複数の、前記金属カバーに覆われた断熱材が前記プレス面上に並べられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項９】
前記枠体は、前記定盤において互いに隣接する２つの前記金属カバーに覆われた断熱材の間に設けられている内部枠を有することを特徴とする請求項８に記載のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱材を介して熱盤が固定されている一対の定盤を互いに近接させる方向に駆動して、熱盤の間に配置された被加工物を加熱しながら加圧して成形するプレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板等の被加工物を成形するために、一対の熱盤間で被加工物をプレスして加熱及び加圧を行うプレス装置が広く利用されている。このようなプレス装置は、一対の定盤の夫々に熱盤を固定し、油圧シリンダなどによって一方の定盤を他方に近接させるように駆動して、熱盤間に被加工物を挟み込んでプレスを行う。
【０００３】
熱盤は被加工物を構成する樹脂材料の成形温度以上の所定温度に加熱される。熱盤の熱が定盤に移動して定盤の温度が上昇すると、定盤や定盤を支持するフレームにゆがみや反りなどが発生して、熱盤の平面度精度や熱盤同士の平行度精度が悪化する可能性がある。これらの精度悪化は、被加工物の精度にも影響を与えるため、熱盤からの熱ができる限り定盤に伝わらないようにすることが望まれる。このような目的のため、定盤と熱盤との間には断熱材が挟み込まれ、熱盤の熱が定盤にほとんど伝導されないようにしている。
【０００４】
上記のように、熱盤から定盤への熱伝導がほとんど起こらないため、被加工物のプレス時には、熱盤と定盤の温度差が大きくなる。熱盤は一般に鋼等の線膨張係数が大きい金属材料から形成されているため、加熱されている熱盤の熱膨張による変形量は大きい。一方、定盤はあまり加熱されないため、この時の定盤の変形量は小さい。この結果、熱盤が加熱されている状態では、断熱材の熱盤と接触している領域が熱盤に引きずられる一方定盤と接触している領域はほとんど動かない。このため、断熱材の内部には大きなせん断応力が発生し、断熱材の破損が発生する可能性がある。
【０００５】
このようなせん断応力による断熱材の破損を防止するため、特許文献１に記載されているような構成が提案されている。この構成においては、断熱材において定盤及び熱盤に当接する両面に多孔性フッ素樹脂等の低摩擦材料をコーティングして、定盤及び熱盤に対して断熱材が滑ることができるようにしている。断熱材が定盤及び熱盤に対して滑るため、断熱材内部のせん断応力の大きさは大幅に低減され、せん断応力による断熱材の破損が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１１２３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の構成のような、定盤と熱盤との間で断熱材がその面方向に移動可能な構成においては、定盤と熱盤の間から断熱材が飛び出さないよう、断熱材の移動を規制する枠体を定盤に設け、この枠体の中に断熱材を配置することが好ましい。しかしながら、このような構成では断熱材の移動により断熱材と枠体とが衝突して断熱材が破損してプレス装置内に飛散し、被加工物の成形に影響を与える可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、断熱材の他の部材への衝突による破損を防止可能なプレス装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明のプレス装置は、互いに近接及び離間するよう駆動される一対の定盤と、一対の定盤の互いに対向するプレス面の各々に取り付けられる熱盤と、定盤と熱盤との間に挟み込まれる厚板形状の断熱材と、プレス面上での断熱材の移動を制限するよう定盤に設けられた枠体と、断熱材の少なくとも側面を覆うように断熱材に取り付けられる金属カバーと、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプレス装置においては、断熱材の少なくとも側面が金属カバーによって保護されているため、断熱材が熱盤と定盤との間で滑って断熱材の側面が他の部材と衝突したとしても断熱材が破損することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態のプレス装置の正面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態のテーブル定盤の斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態において、断熱ユニットが取り付けられたテーブル定盤の斜視図を示したものである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態の断熱ユニットの斜視図である。
【図５】図５は、図１のＩ−Ｉ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態のプレス装置の正面図を示したものである。図１に示されるように、本実施形態のプレス装置１は、プレスフレーム３と、上部熱盤部１００と、下部熱盤部２００と、シリンダ部３００を有する。プレスフレーム３はプレス装置設置部のベースＢに剛体支持されている。下部熱盤部２００のテーブル定盤２１０はプレスフレーム３のベース部３ｂ上に固定されている。また、シリンダ部３００はプレスフレーム３の天井部３ａ下面に固定されている。
【００１３】
シリンダ部３００は、シリンダ３１０と、シリンダ３１０の内壁と摺動しながら上下動可能なピストン３２０と、ピストン３２０の下面中央部より鉛直下向きに延出して形成されたシャフト３３０を有する。シリンダ３１０の下面中央部は貫通孔３１１が穿孔されており、シャフト３３０はピストン３２０の上下動に従ってこの貫通孔３１１と摺動しながら上下動する。シャフト３３０の下端には上部熱盤部１００のクラウン定盤１１０が固定されている。
【００１４】
シリンダ３１０の空洞部３４０はピストン３２０によって上空洞部３４１および下空洞部３４２に分断されている。この上空洞部３４１および下空洞部３４２はそれぞれ作動油で満たされている。また、この上空洞部３４１および下空洞部３４２は図示しない油圧ポンプと接続されている。油圧ポンプはプレス装置１のコントローラと接続されており、コントローラは油圧ポンプを駆動して上空洞部３４１および下空洞部３４２のそれぞれに注入されている作動油の一方を加圧し他方を減圧することにより、ピストン３２０を自在に上下動させることができる。従って、コントローラは、油圧ポンプを制御することにより、シャフト３３０に固定された上部熱盤部１００を上下動させることができる。
【００１５】
上部熱盤部１００の上部熱盤１３０は、クラウン定盤１１０の下面側に固定部材１５０を介して固定されており、クラウン定盤１１０の下面と上部熱盤１３０の上面との間には断熱ユニット１２０が挟み込まれている。なお、固定部材１５０は、ボルト（不図示）によってクラウン定盤１１０及び上部熱盤１３０と締結されている。同様に、下部熱盤部２００の下部熱盤２３０は、テーブル定盤２１０の上面側に固定部材２５０を介して固定されており、テーブル定盤２１０の上面と下部熱盤２３０の下面との間に断熱ユニット２２０が挟み込まれている。
【００１６】
上部熱盤１３０及び下部熱盤２３０には、図示しない温度調整手段が内蔵されている。この温度調整手段により、上部熱盤１３０及び下部熱盤２３０は、被加工物Ｐ（プリント配線基板など）を構成する樹脂材料の成形温度（例えば、熱硬化性樹脂においては熱硬化温度）以上の所定温度に維持される。そして、上部熱盤１３０及び下部熱盤２３０が所定温度に維持されている状態で、油圧ポンプを駆動して上部熱盤部１００を下方に駆動することにより、下部熱盤２３０上に載置された被加工物Ｐを、下部熱盤２３０と上部熱盤１３０との間に挟んでプレスすることができる。
【００１７】
次に、定盤への断熱ユニットの取り付け構造について説明する。なお、上部熱盤部１００側と下部熱盤部２００側とで、構造に違いは無いため、以下の説明においては、下部熱盤部２００についてのみ説明し、上部熱盤部１００についての説明は省略する。
【００１８】
本実施形態のテーブル定盤２１０の斜視図を図２に示す。図２に示されるように、テーブル定盤２１０には、厚板形状の定盤本体２１１の上面２１１ａに、方形枠である外部枠２１２ａと十字形の内部枠２１２ｂとを組み合わせた格子状の断熱ユニット保持格子２１２が取り付けられている。断熱ユニット２２０が収納されたテーブル定盤２１０の斜視図を図３に示す。本実施形態においては、図３に示されるように、断熱ユニット保持格子２１２の４つの枡目のそれぞれに、桝目よりも一回り小さい矩形状の断熱ユニット２２０が収納されるようになっている。断熱ユニット２２０同士の間には、内部枠２１２ｂが位置しているため、断熱ユニット２２０同士が接触することはない。
【００１９】
このように、断熱ユニット２２０が取り付けられたテーブル定盤２１０の上に下部熱盤２３０を載せ、さらにテーブル定盤２１０と下部熱盤２３０を連結する固定部材２５０を両側からボルト締めして固定することにより、下部熱盤２３０はテーブル定盤２１０と一体化する。そして、テーブル定盤２１０に下部熱盤２３０が固定された状態では、断熱ユニット２２０はテーブル定盤２１０と下部熱盤２３０との間で挟み込まれ、その板厚方向には移動しないようになる。
【００２０】
次に、本実施形態の断熱ユニットについて説明する。なお、上部熱盤部１００の断熱ユニット１２０は下部熱盤部２００の断熱ユニット２２０と同一のものであるため、以下の説明においては下部熱盤部２００の断熱ユニット２２０についてのみ説明し、上部熱盤部１００の断熱ユニット１２０についての説明は省略する。
【００２１】
図４は、本実施形態の断熱ユニット２２０の斜視図である。図４に示されるように、断熱ユニット２２０は、板状の断熱材２２１と、その外周を覆う金属カバー２２２及び２２３を有する。
【００２２】
断熱材２２１は、多孔質の樹脂材料のような、熱伝導率の極めて低い材料から形成されている。また、金属カバー２２２及び２２３は、表裏両面が鏡面加工されたステンレス鋼板を折曲加工、或いは絞り加工にてトレイ状に形成したものである。金属カバー２２２及び２２３は、その底面２２２ａ、２２３ａが夫々断熱材２２１の表裏の面部を覆い、カバーの側壁部２２２ｂ、２２３ｂが断熱材２２１の側面を覆うようになっている。
【００２３】
また、金属カバー２２２及び２２３の底面２２２ａ及び２２３ａの表裏両面には、低摩擦摺動剤が塗布されている。この低摩擦摺動剤により、金属カバー２２２の底面２２２ａと下部熱盤２３０、底面２２２ａと断熱材２２１の上面、金属カバー２２３の底面２２３ａと断熱材２２１の下面、及び底面２２３ａとテーブル定盤２１０の上面２１０ａとの間に働く摩擦力が小さくなる。なお、金属カバー２２２及び２２３の底面２２２ａ及び２２３ａの裏面（すなわち断熱材２２１側）に低摩擦摺動剤を塗布する代わりに、断熱材２２１の金属カバー２２２及び２２３との当接面に低摩擦摺動剤を塗布してもよい。
【００２４】
図５は、各断熱材ユニット２２０が各断熱ユニット保持格子２１２の略中央に配置されている場合の図１のＩ−Ｉ断面図である。断熱ユニット保持格子２１２の枡目の各々の大きさは、断熱ユニット２２０よりも一回り大きくなっているため、断熱ユニット２２０と断熱ユニット保持格子２１２との間には所定のスペースができる。
【００２５】
本実施形態においては、プレスが行われていないときは下部熱盤２３０の温度は室温であり、プレスを行う直前に下部熱盤２３０の温度を所定温度に上昇させる。しかし、下部熱盤２３０の温度が所定温度に達した場合であっても、下部熱盤２３０とテーブル定盤２１０の間には断熱ユニット２２０が挟み込まれているため、下部熱盤２３０の熱は直接テーブル定盤２１０には伝わらない。従って、テーブル定盤２１０の温度は下部熱盤２３０の所定温度に対して十分低い温度となる。そして、下部熱盤２３０の温度が上昇するに従い、熱膨張により、下部熱盤２３０はテーブル定盤２１０に対して横方向（下部熱盤２３０の厚さ方向に垂直な任意の方向）に変位することになる。
【００２６】
本実施形態においては、前述のように、断熱ユニット２２０と下部熱盤２３０との間の摩擦係数は低摩擦摺動剤によって極めて小さくなっている。そのため、下部熱盤２３０が横方向に熱膨張した時は、断熱ユニット２２０が下部熱盤２３０に対して滑る。また、下部熱盤２３０からの輻射や断熱ユニット２２０を介した熱伝導によってテーブル定盤２１０の温度もある程度は上昇して熱膨張を生じるが、その場合も断熱ユニット２２０がテーブル定盤２１０に対して滑る。このように、本実施形態においては、下部熱盤２３０やテーブル定盤２１０の膨張に応じて、断熱ユニット２２０が滑るようになっているため、断熱ユニット２２０にはほとんどせん断応力が加わらない。
【００２７】
上述のように、断熱ユニット２２０と下部熱盤２３０及びテーブル定盤２１０の間の摩擦係数は低摩擦摺動剤によって極めて小さくなっているが、断熱ユニット２２０は下部熱盤２３０及びテーブル定盤２１０に挟み込まれた状態であるため、下部熱盤２３０及びテーブル定盤２１０の膨張に伴い、下部熱盤２３０及びテーブル定盤２１０と断熱ユニット２２０の金属カバー２２２及び２２３との間に多少の摩擦力が加わる。しかしながら、このような場合であっても、断熱ユニット２２０と断熱ユニット保持格子２１２との間には所定のスペースがあるため、断熱ユニット２２０自体が熱盤及び定盤の膨張に応じて移動可能であり、さらに金属カバー２２２及び２２３が断熱材２２１に対して滑るため、この摩擦力に起因するせん断応力は断熱材２２１にはほとんど加わらない。このように、本実施形態においては、下部熱盤２３０及びテーブル定盤２１０が膨張した場合にも、下部熱盤２３０及びテーブル定盤２１０と断熱ユニット２２０の金属カバー２２２及び２２３との間に摩擦力が加わる場合にも、断熱材２２１にせん断応力がほとんど加わらないため、断熱材２２１が破損に至ることはない。
【００２８】
さらに、断熱ユニット２２０がテーブル定盤２１０に対して滑って断熱ユニット保持格子２１２に当たったとしても、断熱材２２１の側面が金属カバー２２２及び２２３によって保護されているため、断熱材２２１が破損することはない。
【００２９】
下部熱盤２３０の面方向の一端側と、他端側とでは、テーブル定盤２１０に対する下部熱盤２３０の熱膨張による変位の方向が反対になる。それ故に、下部熱盤２３０から断熱ユニット２２０に加わる摩擦力の方向もまた、一端側と他端側とでは反対向きとなる。このため、下部熱盤２３０とテーブル定盤２１０との間に一枚の断熱ユニット２２０のみしかない状態では、下部熱盤２３０の面に沿った方向の大きな引張応力が断熱ユニット２２０に加わる。これに対し、本実施形態においては、断熱ユニット２２０が４つに分割されているため、各断熱ユニット２２０に加わる引張応力の大きさは小さくなり、断熱材２２１の変形や破損を抑えることができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、断熱材２２１を覆う金属カバー２２２及び２２３の材料として、ステンレス鋼板を使用している。しかしながら、本発明は上記構成に限定されるものではなく、他の金属材料にて金属カバーを形成する構成としてもよい。ただし、金属カバーはプレス装置の断熱材を覆うものであり、また下部熱盤２３０や断熱材２２１との間で抵抗なく摺動可能であることが望まれるため、熱伝導率が小さく且つ表面粗さの小さいステンレス鋼板を使用することが好ましい。
【００３１】
また、本実施形態においては断熱ユニット２２０が４分割されているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、断熱ユニット２２０は分割されていなくてもよく、或いは断熱ユニット２２０が４つ以外の数に分割される構成であってもよい。
【００３２】
また、本実施形態においては、金属カバー２２２及び２２３は、断熱材２２１の表面及び裏面を覆うように構成されているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、少なくとも断熱材２２１の側面が金属カバーによって保護されていればよい。この場合、金属カバーは、断熱材の側面を取り囲む金属枠として構成され、断熱ユニット２２０は断熱材２２１を当該金属枠に圧入することにより形成される。またこの場合、断熱材２２１の表面及び裏面が下部熱盤２３０及びテーブル定盤２１０に直接接することとなるが、断熱材２２１の表面及び裏面に低摩擦摺動剤を塗布すれば、断熱材２２１と下部熱盤２３０及びテーブル定盤２１０との間の摩擦係数は極めて低い状態に保たれる。
【符号の説明】
【００３３】
１    プレス装置
１００    上部熱盤部
１１０    クラウン定盤
１２０    断熱材部
１３０    上部熱盤
２００    下部熱盤部
２１０    テーブル熱盤
２１２    断熱材保持格子
２２０    断熱材部
２２１    断熱材
２２２    金属カバー
２２３    金属カバー
【図１】
2010105044.tif 000003
【図２】
2010105044.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010105044.tif 000006
【図５】
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